Studie poukazuje na překvapivého nového spojence v boji proti diabetu 2. typu

Nová studie z Duke University School of Medicine je náročná na dlouhodobé názory na regulaci hladiny cukru v krvi – a ukazuje na překvapivého nového spojence v boji proti diabetu 2. typu.

Publikováno 19. září v Pokroky vědyVýzkum ukazuje, že pankreatické alfa buňky, kdysi se předpokládá, že pouze produkují Glukagon – Hormon, který zvyšuje hladinu cukru v krvi, aby udržoval energii při půstu nebo cvičení – také generuje GLP -1, silný hormon, který zvyšuje inzulín a pomáhá regulovat glukózu. GLP-1 je stejný hormon napodobený blockbusterskými léky, jako jsou ozemempic a Mounjaro.

Pomocí hmotnostní spektrometrie vědci Duke zjistili, že lidské alfa buňky mohou přirozeně produkovat mnohem bioaktivní GLP-1, než se dříve věřilo.

Vedl vědec vévody Jonathan Campbell, PhD, tým vědců obezity a diabetu analyzoval tkáň pankreatu od myší i lidí v celé řadě věků, tělesných hmotností a status diabetu. Zjistili, že lidská tkáň pankreatu produkuje mnohem vyšší hladiny bioaktivní GLP-1 a že tato produkce je přímo spojena s sekrecí inzulínu.

Tento výzkum ukazuje, že alfa buňky jsou flexibilnější, než jsme si představovali. Mohou upravit svůj hormonální výstup tak, aby podporovali beta buňky a udržovat rovnováhu v krvi cukru. “

Jonathan Campbell, PhD, docent, divize endokrinologie, lékařské oddělení a člen vévody Molecular Physiology Institute

Tato flexibilita by mohla změnit způsob, jakým přemýšlíme o léčbě diabetu 2. typu, kde beta buňky v pankreatu nemohou vyrobit dostatek inzulínu, aby udrželi hladinu cukru v krvi na zdravé úrovni. Posílením vlastní produkce GLP-1 z těla může nabídnout přirozenější způsob podpory inzulínu a řízení hladiny cukru v krvi.

Přepínání rychlostních stupňů

Ve studiích myší, když vědci blokovali produkci glukagonu, očekávali pokles hladin inzulínu. Místo toho buňky alfa přepínaly rychlostní stupně – zvyšují produkci GLP -1, zlepšují kontrolu glukózy a spouštějí silnější uvolňování inzulínu.

„Mysleli jsme si, že odstranění glukagonu by narušilo sekreci inzulínu narušením alfa na beta buněčná signalizace„Řekl Campbell.„ Místo toho to vylepšilo. GLP-1 převzal a ukázalo se, že je to ještě lepší stimulátor inzulínu než glukagon. “

Abychom to dále testovali, manipulovali s vědci dva enzymy: PC2, který řídí produkci glukagonu, a PC1, který produkuje GLP-1. Blokování PC2 zvýšilo aktivitu PC1 a zlepšilo kontrolu glukózy. Když však byly odstraněny oba enzymy, sekrece inzulínu klesla a hladina cukru v krvi zvýšila – potvrzuje kritickou roli GLP -1.

Důsledky pro léčbu cukrovky

Zatímco GLP-1 je obvykle vyroben ve střevech, studie potvrzuje, že alfa buňky v pankreatu mohou také uvolnit GLP-10 po jídle po jídle, což pomáhá snížit hladinu cukru v krvi zvýšením hladiny inzulínu a snižováním hladin glukagonu.

Běžné metabolické stresory, jako je dieta s vysokým obsahem tuku, mohou zvýšit produkci GLP-1 v alfa buňkách-ale pouze mírně. To otevírá dveře budoucímu výzkumu: Pokud vědci mohou najít způsoby, jak bezpečně zvýšit výstup GLP-1 z alfa buněk, mohou být schopni přirozeně zlepšit sekreci inzulínu v Lidé s diabetem.

Měření GLP-1 však nebylo snadné. Tým vyvinul test s vysokou specificitou hmotnostní spektrometrií, který detekuje pouze bioaktivní formu GLP -1 – verze, která skutečně stimuluje inzulín – ne neaktivní fragmenty, které často zablácejí.

„Tento objev ukazuje, že tělo má vestavěný plán zálohování,“ řekl Campbell. „GLP-1 je prostě mnohem silnější signál pro beta buňky než glukagon. Schopnost přepnout z glukagonu na GLP-1 v dobách metabolického stresu může být kritickým způsobem, jak tělo udržuje kontrolu hladiny cukru v krvi.“

Další autoři: Canqi Cui, Danielle C. Leander, Sarah M. Gray, Kimberly El, Alex Chen, Paul Grimsrud, Guo-Fang Zhang, David A. D’Essio, všichni z vévody; a Jessica O. Becker, Austin Taylor, Kyle W. Sloop, C. Bruce Verchere a Andrew N. Hoofnagle,

Financování: Národní ústavy zdraví, Kanadské ústavy pro výzkum zdraví, Borden Scholars a Helmsley Charitable Trust Foundation.